Chulalongkorn University Theses and Dissertations (Chula ETD)

การศึกษาการส่งบีคอนแบบปรับค่าได้สำหรับเครือข่ายไร้สายแบบแอดฮอกบนยานพาหนะ

Other Title (Parallel Title in Other Language of ETD)

A study of adaptive beacon transmission on vehicular ad-hoc networks

Year (A.D.)

2011

Document Type

Thesis

First Advisor

กุลธิดา โรจน์วิบูลย์ชัย

Faculty/College

Faculty of Engineering (คณะวิศวกรรมศาสตร์)

Degree Name

วิทยาศาสตรมหาบัณฑิต

Degree Level

ปริญญาโท

Degree Discipline

วิทยาศาสตร์คอมพิวเตอร์

DOI

10.58837/CHULA.THE.2011.1378

Abstract

การสื่อสารบนเครือข่ายไร้สายแบบแอดฮอกบนยานพาหนะ ประกอบด้วยพื้นฐานการทำงานที่สำคัญ คือ การส่งบีคอน เพื่อให้รถยนต์สามารถค้นพบรถยนต์คันอื่นที่อยู่ในบริเวณใกล้เคียง และ แลกเปลี่ยนข้อมูลซึ่งกันและกันได้ ซึ่งโพรโทคอลส่วนใหญ่จะใช้การส่งบีคอนด้วยความถี่คงที่ แต่การส่งบีคอนด้วยความถี่คงที่นั้นเป็นการเพิ่มค่าใช้จ่ายของระบบ และอาจจะส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพการทำงานของโพรโทคอลได้ เนื่องจากการส่งบีคอนด้วยความถี่สูงในบริเวณที่มีความหนาแน่นของโหนดสูง จะทำให้เกิดปัญหาการชนกันของข้อมูล และลดประสิทธิภาพการทำงานของโพรโทคอล ในทางตรงกันข้ามหากมีการส่งบีคอนด้วยความถี่ต่ำในบริเวณที่มีความหนาแน่นของโหนดน้อย จะทำให้โหนดค้นพบโหนดเพื่อนบ้านได้ช้า และทำให้ประสิทธิภาพการทำงานของโพรโทคอลลดลงเช่นเดียวกัน ดังนั้นการปรับช่วงเวลาในการส่งบีคอนจึงมีความจำเป็นสำหรับเครือข่ายไร้สายแบบแอดฮอกบนยานพาหนะ วิทยานิพนธ์นี้ทำการศึกษาการส่งบีคอนแบบปรับค่าได้สำหรับเครือข่ายไร้สายแบบแอดฮอกบนยานพาหนะ โดยจะนำผลการทดลองบนถนนทางหลวงมาใช้เป็นชุดข้อมูลตัวอย่างเพื่อปรับช่วงเวลาในการส่งบีคอน และใช้วิธีการทางด้านสถิติ คือ การวิเคราะห์การถดถอยเชิงเส้น วิธีการทางด้านการเรียนรู้ของเครื่อง คือ K-Nearest Neighbor และวิธีการปรับปรุงการคำนวณช่วงเวลาปรับตัวแบบเชิงเส้นโดยใช้ข้อมูลอัตราการเปลี่ยนแปลงของโหนดเพื่อนบ้าน มาประยุกต์ใช้ในการปรับช่วงเวลาการส่งบีคอนให้เหมาะสมกับสภาพแวดล้อมของรถยนต์ จากผลการทดลองพบว่าวิธีการ และพารามิเตอร์ที่นำเสนอนั้น สามารถลดค่าใช้จ่ายในการส่งบีคอนได้ รวมทั้งยังคงรักษาประสิทธิภาพการทำงานของโพรโทคอลให้คงเดิม

Other Abstract (Other language abstract of ETD)

A beacon mechanism is one of the most important modules for protocols in vehicular ad-hoc networks. A beacon message is required for neighbor discovery and local information exchange. Most of the protocols in vehicular ad-hoc networks use a short constant beacon interval which can cause lots of overhead. This can degrade protocols’ performance due to collision. On the other hand, if protocols use beacon intervals that are too long, it may not be able to discover a neighbor node for their operations. In conclusion, protocols in vehicular ad-hoc networks need an adaptive beacon interval to provide an efficient operation. This thesis studies several solutions to adapt the beacon interval. The simulation results from highway scenarios are used as training data for adaptive algorithms, which include linear regression analysis, a statistical technique, and K-Nearest Neighbor, a machine learning technique. In addition, a new parameter, “neighbor changing rate" is proposed to improve the previous adaptive solution call “Linear Adaptive Algorithm" (LIA). From the simulation results, the studied algorithms and the proposed parameters can help protocols to decrease their overhead, while maintaining the same performance comparing to their previous beacon mechanism.

Link to Full Text

Share

COinS